История Нижнетагильского металлургического комбината в XVIII в.

Чугун в то время делили на два сорта - высший, который в изломе темного цвета и «имеет мелкий глаз, яко маковое зерно», другими словами - серый, мелкозернистый (этот чугун как раз и получался томлением под песком и пеплом и шел потом на железо и качественные отливки), и низший, белый, который шел на литье колов, ступок, всевозможных задвижек и т.д. Опытные мастера-уставщики уже по виду выпускаемого чугуна определяли, на что он годится. Если

чугун из летки тек медленно, густо, с множеством искр, то уже заранее можно было сказать, что из него при остывании получится лишь белый, ибо «домна холодна». Значит, для получения серого чугуна нужно увеличивать в колошах пропорцию угля и усиливать дутье.

Иногда, если домна уже совсем закапризничает, чугун мог получиться и совсем никудышный, как пишет Геннин на изломе такой чугун «буде яко олово светиться слоями крупными». Это уже был практически брак, и шел такой металл только на наковальни, шипы для «боевых валов» вододействующих колес, подшипники, а «на ковку железа он не годен».

Весь чугун шел на разлив. Часть остывшего в канавах ломалась потом на штуки, а из остального лились пушки, молоты, бабы, чадра. Тут же, на литейном дворе, чуть в стороне от канав, имелась для этого яма, в которой уже были расставлены готовые и просушенные формы. Приготовление форм требовало особого искусства, у каждого мастера были свои секреты составления формовочных смесей, причем нередко в их состав входили кроме песка и глины еще и сало, конский навоз и коровья шерсть. Как только из домны пойдет в яму чугун, его тут же начинают заливать в просушенные и смазанные чернилами из мелкотолченого угля формы. Вонь и копоть при этом на литейном дворе невероятные. Причем, чтобы представить всю картину литейного двора, нужно сказать, что в целях экономии места и тепла никаких окон литейные не имели, лишь в потолке было отверстие, куда и выходил чад от литья. А чтобы до выпуска чугуна можно было все же работать, при домне имелось несколько мальчишек-лучинщиков, которые поджигаемыми друг у друга лучинами освещали кое-как закопченный донельзя литейный двор и черных, копошащихся у форм и канав мастеровых.

Высокое качество тагильского чугуна и железа из него, соответственно, держалось на двух «китах» горной металлургии того времени: на исключительно чистых от вредных примесей, особенно от серы и фосфора, рудах Высокогорского рудника и таком же чистом древесном угле.

Руду брали прямо с поверхности, выбирая лишь самые богатые куски с содержанием железа не меньше 60%, от чего рудник на Высокой приобрел причудливый вид: уступы, соединенные пологими съездами, создавали впечатление необыкновенного хаоса, а в сочетании с сотнями людей, копошившихся на уступах, - гигантской муравьиной кучи.

Конечно, никто процентное содержание в руде не устанавливал, отбор производился по внешним признакам - по цвету, весу, крепости, излому. Однако плавить магнитные руды в доменных печах нижнетагильские мастера научились не сразу. Дело в том, что тогдашние доменные печи развивали в горне слишком низкую температуру, и, чтобы переплавить в такой домне магнитную руду, ее нужно было обжигать - переводить в другое состояние.

Из архивных документов известно, что Акинфий Демидов самолично ездил в Саксонию знакомиться с процессом плавки магнетитов, но что он оттуда, из Саксонии, вывез - сказать трудно. Скорее всего лишь общие соображения, или саксонские руды по «крепости» далеко уступали тагильским, и, видимо, технология плавки и подготовки к ней высокогорских магнетитов была найдена самими тагильцами путем многочисленных проб и ошибок. Так или иначе, но именно с Нижнетагильским заводом связывается первая в мире технология доменной плавки магнетитов, отличительной особенностью которой является длительная стадия обжига, в результате которого магнетиты превращались в «самоплавкую» руду.

Сырую руду, наломанную на горе Высокой, вручную или при помощи пороха, спускали вниз на конных повозках - на обширную площадку между рудником и заводом, где были устроены «вольные» пожоги, представлявшие собой огромные дымящиеся кучи из дров и наваленной на них руды. Отжиг длился долго, до сорока дней; после того, как кучи остынут, обожженную руду разбирали и бросали на куски величиной не больше кулака специальными кувалдами-балодками. Причем на этой считавшейся весьма легкой работе заняты были главным образом женщины и дети. Характерно в этом отношении признание профессора зоологии и ботаники Д. Гмелина, одного из первых был приятно удивлен тем, как широко в цехах и рудниках используется труд детей. Так, при посещении проволочной мастерской Гмелин отмечает, что там «малолетки от 10 до 15 лет выполняют большую долю работы и притом так хорошо, точно взрослые люди».

1.2.3 Появление прокатных станов. Изобретатель Егор Кузнецов

Но эти же рапорты наряду, разумеется, с другими архивными материалами помогли прояснить одно из таких «белых пятен» в истории русской горно-металлургической техники, как появление первых в России прокатных станов.

Несмотря на то, что историей прокатного дела в нашей стране занималось хотя и не специально довольно много исследователей, единой точки зрения по этому вопросу нет до сих пор. Одни историки, как, например, С. П. Сигов, считают, что прокатные станки с калибровочными ручьями для выделки железа непосредственно из криц, известные за границей еще с 1783 года, впервые нашли применение у нас лишь в 1826 -1827 годы. Другие, как, например, Н. Б. Бакланов, наоборот, появление первых в России прокатных станов относят на сто лет раньше, связывая изобретение их с именем В. И. Геннина: «Геннин устраивает на заводах совершенно новые фабрики и оборудует их еще небывалыми в России станками, заимствуя последние из Саксонии. Это были плющильная и железорезная фабрики с двумя видами станков: плющильным и железорезным. Оба они относятся к типу прокатных машин и являются, таким образом, прадедами современных блюмингов».

Действительно, как свидетельствует сам Геннин в своих «Абрисах», первые прокатные машины в России появились на построенном им Екатеринбургском заводе. Сохранилось и описание этих машин, которое говорит о том, что Геннин и использовал идею саксонских «плющильных машин», то значительно модернизировал их, приспособив к условиям производства уральских заводов. Это же описание говорит о том, что в принципе обе машины, как плющильная, так и железорезная, устроены были одинаково и довольно просто: на фундамент, изготовленный в виде сруба, обтянутых железными обручами, и уложенный на сваи, вбитые в грунт, ставились две массивные стойки. Под стойки укладывались, очевидно, для прочности, чугунные башмаки, а в самих стойках устанавливались передвижные при помощи вертикальных винтов подшипники, в которые и вставлялись прокатные или резальные валики. Длина регулировочных винтов, вращавшихся в продольных брусьях, позволяла регулировать зазор между валками в довольно больших размерах, однако прокатывать в такой плющильной машине можно было, конечно, лишь тонкий лист.

Необходимость в появлении на металлургических заводах таких плющильных машин была очевидной: полосовое и особенно «дощатое» железо, выходившее из-под колотушечных и отделочных молотов, каким бы мастерством ни обладали кузнецы, все равно «гуляло» как по толщине, так и по размерам. Да и вытянуть из-под молота длинную и совершенно ровную, аккуратную полосу было если не невозможно, то невероятно трудно. А техника того времени особенно в европейских странах, куда главным образом шло уральское железо, требовала железа точного и ровного по размерам. До нас дошло довольно много писем Геннина, где он, с трудом сдерживая раздражение, доказывает перекупщикам уральского железа, что их требования к чистоте и точности молотового железа абсурд, что само по себе высокое качество уральского железа вовсе не означает возможность такого же высокого качества и его отделки. Но письма письмами, а делать что-то надо было. И особенно с размерами полосового железа, ширину которого выдержать было под молотами труднее всего - этим, кстати, объясняется решительный протест Геннина против «второго опыта», то есть испытания полосового железа обвиванием вокруг столба: и без того сложно добиться точной геометрии полосы, а тут еще исправляй спирали! Поэтому для самого Геннина гораздо важно внедрить на уральских железных заводах плющильные машины, сколько «железорезательные», при помощи которых можно было бы получать полосы хотя бы ровные по ширине и с гладкими краями. И Геннин создает такую «железорезательную» машину, частично используя конструкцию плющильной машины, но с «резательными» валками, по своей конфигурации точно соответствующими сортаменту уральского железа.

И вот геннинская «железорезательная» машина по своему принципу уже гораздо ближе к современным прокатным станам с калибровочными ручьями, ее валки представляли своеобразные калибры, задававшие пропускаемым через них полосам точные размеры по ширине. Поэтому, очевидно, приоритет английского часовщика Д. Пейна на стан с калибровочными ручьями, датируемый обычно 1728 годом, должен быть поделен (если не уступлен совсем) с начальником Уральских горных заводов В. И. Генниным, который, как это можно понять из архивных материалов, построил свою «железорезательную» машину вскоре после пуска Екатеринбургского завода - то есть, где-то в 1725-26 годах.

Но и геннинская «железорезная машина», и цейтновский стан были еще, конечно, очень далеки от современных прокатных станов, что, очевидно, и дало основание некоторым историкам отнести появление первых «настоящих» прокатных станков в России к первой половине XIX века. Точно такая же картина наблюдается и с листопрокатными станами, «прадедом» которых геннинскую плющильную машину считает один лишь, пожалуй, Н. Б. Бакланов. Так, С. П. Сигов, например, пишет, что плющильная машина, вырабатывающая листовое железо (т.е. листопрокатный стан) появилась у нас, по-видимому, лишь в конце XVIII века.

Впрочем и Н. Б. Бакланов в этом отношении тоже почти солидарен с С. П. Сиговым: «Любопытно, что приспособить плющильные станы к изготовлению кровельного и котельного железа в XVIII веке не додумались. Лишь в начале XIX в. листы кровельного железа прокатываются выкованные, готовые, пачками, только для выпрямления”.

В какой-то степени оба эти историка, основывающие свои выводы только на машинах В.И.Геннина, правы : и плющильная, и железорезательная машины были по своей конструкции и по своим возможностям еще очень далеки от настоящих прокатных станов. Однако, когда тот же Н.Б.Бакланов утверждает, что “лишь с развитием железнодорожного строительства, когда появился спрос в большом количестве на рельсы, вопрос об их наиболее экономичном изготовлении был решен с помощью прокатного стана”, то (как теперь после исследований историков-краеведов Н. С. Боташова и Е. И. Гагарина стало ясно) он допускает ошибку. Ибо прокатные станы с калибровочными ручьями, причем в виде двухвалковых клетей почти “в современном виде”, появились уже в 70-х годах. И появились они в Нижнетагильском заводе.

Первым на широкое применение в Нижнем Тагиле “плющильных машин” указал академик П.С.Паллас. Не очень разбираясь в тонкостях кострукций этих машин, он, тем не менее, счел отметить, что на Нижнетагильском заводе имеется не только “плющильная, кою и для разделки употреблять можно”, но есть еще специальное “здание для плющения и деления железа”.

Уже одно только упоминание о плющильной машине, “кою и для разделки употреблять можно”, должно было насторожить более внимательного ученого, чем П.С.Паллас ( который не очень-то, судя по его запискам, жаловал русских механиков и мастеров, считая их подражателями “аглицким, швецким и саксонским механикусам”): а что за машина, которая обладает такими универсальными возможностями? И это не говоря уже о том, что в отличие от остальных заводов Нижнетагильский имел помимо “плющильной машмны” еще особую плющильную фабрику!

Чтобы полнее представить себе картину, не оставившую в памяти и сознании П.С.Палласа ничего, кроме чисто механического перечисления фактов, обратимся к более поздним источникам. Как сообщает И.Герман, уже в конце XVIII века на Урале насчитывалось 16 прокатных станов, причем 4 из них - на Нижнетагильском заводе.

И объяснялось это тем, что именно здесь работал русский конструктор прокатных станов, выдающийся уральский механик Егор Григорьевич Кузнецов, имя которого долгое время оставалось неизвестным.

Одним из первых, кто заинтересовался фигурой Егора Кузнецова, был тагильский краевед Н. С. Боташов. Начал он с надписи на знаменитых музыкальных дрожках, хранящихся в Эрмитаже. Эта надпись рядом с портретом самого механика сообщает, что «сих дрожек делатель» родился в 1725 году, над дорожками трудился «по самохотной выучке и любопытному знанию» с 1785 по 1801 год. Остальные сведения о жизни и деятельности Кузнецова удалось установить только после глубокого изучения личного архива Нижнетагильского завода.

Родился Е.Г.Кузнецов, очевидно, в семье кузнеца Выйского завода, так как по традиции того времени «с малолетства» был приучен к кузнечному делу (отсюда и фамилия) и довольно долго работал у горна. Видимо, уже тогда, работая кузнецом, будущий конструктор прокатных станов проявил недюжинную смекалку и любовь к машинам, возможно, кое-что и усовершенствовал, потому что в 1757 году был переведен в слесари, а еще спустя пять лет, в 1762 году «в угодность воли и желания его высокородия Никиты Акинфиевича, по принуждению…Нижнетагильской конторы» Кузнецов назначается на Нижнетагильский завод «в слесарную фабрику для лучшего обучения учеников слесарному мастерству с поденной платой 10 - 12 коп.» С этого момента и начинается деятельность Кузнецова на Нижнетагильском заводе как изобретателя и строителя «диковинных машин».

Первой такой машиной была водоотливная установка для медного рудника, работы на котором и, соответственно, выплавка меди на Выйском заводе были возобновлены Н.А. Демидовым в 1761 году.

Но водоотливная машина для Кузнецова была, видимо, делом эпизодическим, так как главное свое внимание в середине шестидесятых годов он сосредоточил на прокатном деле.

Начал Кузнецов, очевидно, с «плющильных машин», конструкция которых навела его на мысль приспособить ее не для «оглаживания», то есть выравнивания «дощатого» железа, а для самого изготовления. Это был принципиально новый подход к решению задачи, и можно только удивляться, как неграмотному слесарю при полном отсутствии каких бы то ни было знаний теории пластичности металла удалось довольно точно изготовить и валки, и сам стан новой «плющильной» машины без всяких расчетов и чертежей. Но, тем не менее, «плющильная» машина для «приготовления листового железа» была им построена, испытана в действии, а первые образцы проката летом 1766 года были отправлены «на досмотр» в Москву Н.А. Демидову.

Хозяин завода проявил к кузнецовской машине большой интерес, а поскольку довольно хорошо разбирался в горнозаводском деле, то и отписал на завод следующее: «Присланные железные плющильные листы мною осмотрены и иное, как то объясняется, против делаемого под молотами не чисто». А далее настаивал, чтобы валы плющильной машины были тщательно обточены и отшлифованы.

Естественно, приказ хозяина был выполнен, и с 1766 года на Нижнетагильском заводе началось производство «дощатого железа» при помощи первого в России листопрокатного стана. Его-то, очевидно, видал академик П. С. Паллас, назвав «плющильной, коею и для разделки употреблять можно». Но не исключено, что в данном случае он имел в виду другой прокатный стан - сортовой, который как раз к его приезду был создан и даже опробован.

История создания этого стана довольно интересна и показательна для всей деятельности Е. Г. Кузнецова на Нижнетагильском заводе.

Будучи неграмотным и не умея чертить, как, впрочем, большинство талантливых механиков-самоучек того времени, вышедших из простого народа, Кузнецов подумывал всю машину до малейших деталей в уме, а затем «дабы войти в угодность» хозяину строить модель. Так было и на этот раз.

Успех листопрокатного стана подсказал Кузнецову мысль получать таким же образом, прокаткой в горячем виде валков, «четвероугольное» железо - немногим менее трудоемкое при ковке его молотами. И вот в 1768 году контора Нижнетагильского завода отправляет в Москву модель новой «диковинной машины» слесаря Кузнецова. Стан, очевидно, понравился Демидову, но испугал своей сложностью: сумеет ли такую машину тагильский слесарь построить самостоятельно? Поэтому Демидов направляет на Нижнетагильский завод для постройки сортового стана по модели Кузнецова механика Шталмеера. А дальше происходит вполне обычная для того времени картина: Шталмеер, используя идею и модель Кузнецова, самого автора от работы отстраняет полностью, а чтобы закрепить за новым прокатным станом полностью свое авторство, изменяет соотношения между валками. При испытании стана в мае 1770 года «оный сразу же сломался, и от того надлежащего действия в порядок привесть учинено препятствие».

Пристыженный неудачей, Шталмеер переделывает отдельные оказавшиеся слабыми узлы стана, снова испытывает и… снова «оный сразу же сломался». Эта канитель тянулась, видимо, не менее четырех лет, пока наконец вернувшийся из заграничного путешествия Демидов не отозвал Шталмеера, приказав довести конструкцию самому Кузнецову. Кузнецов, очевидно, переработал сортовой стан в соответствии с отлично работавшей моделью, и в 1775 году новая кузнецовская машина начала выдавать прокат. О качестве железа и о производительности самого стана можно судить хотя бы по заказу одного из самых придирчивых заказчиков - Адмиралтейства, которое затребовало с Нижнетагильского завода в 1776 году 12400 пудов четвероугольного прокатного железа.

Интересна и реакция самого Демидова на этот очевидный успех «плющильный четвероугольного железа машины» нижнетагильского слесаря. В одном из писем в том же 1766 году Демидов пишет в Нижнетагильскую контору: «Жепинского (это заводская кличка изобретателя, пущенная в ход кем-то из приказчиков) обнадежить, ежели он постарается для сортового железа машину привести в хорошее действие, то моею милостью оставлен не будет. Наипаче не найдет ли способ, чтоб пропусках на тех же валках поаккуратнее прорезы провести, дабы можно было пропустить круглые и осьмигранные сорты. Буде же того нельзя, то и при одном четвероугольном останусь доволен».

Другими словами, Демидов поставил перед Кузнецовым задачу, которую техника сумела решить лишь в середине XX века, полтора столетия спустя. Видимо, ту же задачу можно было решить и гораздо проще - при помощи сменных валков с калибровочными ручьями. Но Демидов уже начал постепенно остывать к прокатному делу, ибо на новую модель ( на этот раз машины для резки железа) ответил, что «постройка оной будет коштовата, для чего оную и не делать». А изобретатель в это время, совершенствуя сортопрокатную машину, пришел к выводу, который предвосхитил идеи конструкторов прокатных станов уже следующего, XIX века.

Для того чтобы получить «доброе железо» при прокатке, заготовку нужно было пропускать через валки по крайней мере дважды - сначала в «черновых ручьях», а затем после перевалки, то есть смены валков, - уже в «чистовых ручьях». Собственно, эта процедура с перевалкой не изжита даже сейчас - на современных металлургических заводах. Но начиная с середины XIX века конструкторы прокатных станов бились над проблемой так называемой непрерывной прокатки, не требующей смены валков. Так вот впервые в мире проблема непрерывной прокатки была разрешена еще в семидесятых годах XVIII века, и разрешена простым слесарем Е. Г. Кузнецовым. Впрочем, после поездки на Тульские заводы Григория Демидова, где Кузнецов выполнил ряд «важных дел» по усовершенствованию прокатного дела, он назначается «заводам первым слесарным и кузнечным мастером», и ему выделяют избу-мастерскую с учениками.

К идее непрерывной прокатки Кузнецов шел поэтапно: сначала он решил, что проще, да и дешевле, будет прокатывать «четвероугольное» железо не в два приема, с перевалкой, а в двух поставленных друг за другом плющильных машинах. В этом случае отпадет необходимость во втором нагреве железа.

Но эта идея, сама по себе рациональная и правильная, на деле оказалась почти невыполнимой: скорость прокатки у машин получалась разной, железо между ними выгибалось или рвалось, да и попасть точно в «ручей» второго стана было очень трудно. И вот тогда Кузнецов и приходит к мысли объединить две «плющильных машины» в один стан непрерывной прокатки.

О сложности проблемы, которую так блестяще разрешил Кузнецов, говорит хотя бы то, что он не только соединил обе пары валков шестеренчатой передачей, но и точно подобрал размеры каждой пары. Над этой задачей - равномерной прокатки железа в двухвалковом непрерывном стане - бились позже многие инженеры и в конце концов пришли к решению, найденному тагильским мастером: валки должны быть разными по диаметру, причем вторая пара - больше первой. Только в этом случае двухвалковый стан может работать точно, без разрывов и сминания прокатываемого железа. Можно удивляться, каким образом Кузнецову только на основе интуиции удалось решить эту сложную инженерную задачу.

В феврале 1776 года модель двухвалкового стана непрерывной прокатки была уже в Москве рассмотрена Демидовым, и в Нижнетагильский завод ушел ответ: «Модель для дела четверогранного железа я рассматривал и нашел, что сия машина против прежней шталмееровой способнее, за что мастеру Жепинскому сказать спасибо… С получением сего постаратца оной конторе по той модели и настоящую машину в пристойном месте зделать».

Однако ни средств, ни людей для постройки «настоящей машины» Демидов не выделил, и Кузнецов вынужден был практически в одиночку, только со своими учениками в «слесарной избе», строить новую, теперь уже действующую модель будущего стана непрерывной прокатки. Фактически это уже была не модель, а стан для прокатки прутков небольшого диаметра, на котором Кузнецов, очевидно, проверял свои идеи и узлы - их размеры, прочность - будущей «настоящей машины».

Прокатанные на действующей модели прутки Кузнецов отослал опять Демидову, «на апробацию», и стал ждать ответа. Но с ответом Демидов на этот раз не спешил. Лишь в 1787 году Кузнецову, наконец, разрешили построить «настоящую машину», однако с приводом от обычного, «рядового» водяного колеса, мощность которого по оценкам современных гидротехников была не более 20 лошадиных сил.

Очевидно, Кузнецов понимал, что «рядовое» колесо двухвалковый стан не потянет, мощности его едва хватало на одновалковую плющильную машину, но ослушаться приказа хозяина завода, опасавшегося, что большие водяные колеса приведут к «оскуднению» воды в пруде, в конторе никто не посмел. Кузнецов приступил к работе над станом, видимо уже понимая, что в работе он свое детище так и не увидит.

Так оно и случилось: первый в мире стан непрерывной прокатки мог работать только вхолостую, и все попытки заставить его катать «четверогранное железо» закончились неудачей. Это была уже техника следующего века, парового, однако первые паровые машины на Нижнетагильском заводе появились лишь спустя тридцать лет.

Точно такая же история произошла и с изобретенными Кузнецовым ножницами для резки железа, приводить в действие которые тоже должно было довольно крупное водяное колесо, которое Демидов опять-таки строить не разрешил. Поэтому из всех изобретений Е. Г. Кузнецова на Нижнетагильском заводе получили внедрение «пилозубильная машина» - для насекания зубьев на пилах горячем виде, которую он построил в 1772 году, одновалковый стан для прокатки «четверогранного железа» и новый листопрокатный стан, построенный Кузнецовым взамен первой «листоплющильной машины» в 1774 году. Он мог катать листовое железо шириной в ѕ аршина, то есть до 53 сантиметров. Очевидно, эти три прокатных стана, да еще бездействующий двухвалковый непрерывной прокатки и попали в «ведомость» И. Германа по плющильному производству на уральских горных заводах.

1.2.4 Куренное дело

О тяжести труда женщин и детей можно судить хотя бы по норме разбора куч руды на «вольных пожигах»: две работницы за смену должны были наполнить мерный ящик, в который входило 200 пудов отожженной и разобранной руды.

Не менее тяжелым и трудоемким делом было и куренное - по выжигу древесного угля.

Особенность куренного дела заключалась прежде всего в том, что им, как правило, занимались лишь приписанные к заводам крестьяне. Ежегодно, примерно с марта, в Нижнетагильский завод с окрестных слобод начинали тянуться пешие и конные, чтобы отрабатывать на куренных работах подушную подать. Жили углежоги в лесу в избушках и балаганах и до самого мая валили лес, рубили на поленья и сортировали «по принадлежности» - береза к березе, сосна к сосне, отбрасывая лишь лиственницы, которые при томлении в кучах взрывались. Затем из поленьев выкладывались огромные кучи-поленницы.

После того, как поленницы были готовы, к углежогам приезжал приказчик с завода - принимать работу. И вот здесь-то и начинались те самые мытарства, которые нередко приводили и к отказам приписных крестьян, являться «на курени», и даже к бунтам. Приказчики измывались над углежогами как хотели: то им не нравилась кладка - «зело щелястая», то они находили в кучах «недомерок» и опять же заставляли поленницы перекладывать. А у крестьян, оторванных от дома, душа рвалась к пашне - уже май на носу, пахать надо! И они готовы были умилостивить приказчика какой угодно взяткой, только бы он принял у них работу и отпустил с миром. Все лето крестьяне были заняты полевыми и сенокосными работами, а с сентября после уборки хлебов возвращались в свои курени - выжигать уголь. И начинался сущий ад, немногим легче, чем на колошниках доменных печей.

Для начала кучи покрывали дерном и сырой землей, оставляя лишь в середине «трубу» - отверстие для тяги. Поджигали кучи берестой и когда пламя разгоралось достаточно сильно, «трубу» заваливали землей. В таком виде кучи должны были томиться от двух до трех недель. И не дай бог, если заснувший от смертельной усталости, холода и угара углежог прозевает томление - вся работа насмарку. Одинаково было плохо, если жар внутри кучи начнет остывать или если наоборот разгорится слишком сильно. В первом случае - недожог, который карался самым суровым образом - штрафами и незачетом работы, а во втором - начинался такой пожар, что кучу неизбежно приходилось растаскивать и тушить поленья по отдельности.

Угля для Нижнетагильского завода требовалось колоссальное количество. Только на выплавку руды чугуна - полтора пуда, что приводило к ежегодному уничтожению свыше пятисот деревьев! Но еще больше угля на приготовление железа - уже по 4,5 пуда на каждый пуд сортового железа, и совсем уж баснословное количество угля переводилось на сталь - 12 пудов на каждый пуд томленой, то есть цементированной стали!

Круглый год вокруг Нижнетагильского завода, за исключением двух-трех летних месяцев дымились и нещадно чадили сотни, тысячи угольных куч.

И все же куренное дело не в пример доменному, а особенно кричному, на заводе считалось легким: как-никак, а, считай, половина труда, когда лес валился и выкладывались кучи, подкармливались на подножном корму. Самым тяжелым на заводе совершенно справедливо считался труд кричных работников.

1.2.5 Кричное дело

Кричное дело, второе по значимости после доменного, на Нижнетагильском заводе на первых порах было представлено лишь тремя молотами, расположенными, как и на большинстве остальных уральских заводов, в «кричной фабрике» по другую сторону ларя - от дома. Здесь-то, в кричных горнах, и получалось знаменитое на весь мир железо, клейменное силуэтом соболя.

Кричная фабрика представляла собой довольно низкое, так же как и литейное, насквозь прокопченное помещение, озаряемое пламенем корнов, в которых на углях томился медленно оплавляясь и стекая на дно горна, штыковой чугун. Как и на доменной фабрике, здесь были свои «духовные мехи», гнавшие в горны по медным фурмам «густой» воздух, правда, кричные мехи были по размерам меньше доменных, но приводились в действие таким же двухсаженным водобойным колесом.

Тут же неподалеку от горнов устанавливался (один на два горна) молот с наковальней. Молот приводился в действие все той же водой, таким же «боевым валом» с чугунными пальцами. Молоты, как правило, делались из чугуна, хотя это было опасно в работе - чугун трескался, обсекался и увечил людей. Но чугун был дешевле, и заводчики считали для себя выгоднее иметь опасные, но зато дешевые молоты.

А молотов нужно было довольно много: для отжимки криц - с закругленной боевой частью, для вытягивания брусьев и полос из крицы - с узким, плоским боем, а для выравнивания досок - с широким плоским боем. Но самый главный был, конечно, для проковки криц, о котором Геннин писал, что эти молоты должны быть «косые, плотные, с лица гладкие и ровные, и в ушах был бы просторнее, а именно шириною не меньше 5, длиною 9 верш, весом от 20 до 25 пуд».

Сердцем кричного производства был горн, представляющий собой пирамиду из горного камня чугунными плитами, облицованными особым горновым камнем. На этот камень и плавилась крица. Капля за каплей образовывали на дне горна ноздреватый рыхлый ком, который назывался «полукрицей». Эту «полукрицу» кузнецы крошили ломами и топорами и вновь поднимали на угли. Вновь, вторично, на дно горна стекал каплями металл, но теперь уже окончательно обезуглероженный - чистое, мягкое железо. Однако это железо, ноздреватая крица, содержало в себе слишком много окалины и «соку» - шлаку.

Дождавшись, когда крица станет «слепой», то есть вырастет до нужного размера и приобретет нужный цвет, мастер выхватывал ее из горна длинными клещами (а весила крица, как правило, 5-6 пудов, причем, бывали крицы и больше, все зависело от того, на что они шли), подмастерья подхватывали ее и так общими усилиями перетаскивали на наковальню. После этого мастер пускал воду на колесо и молот начинал методично обжимать раскаленную пластичную. Крицу, выжимая из нее и разбрызгивая во все стороны малиновый «сок». Затем крицу опять общими усилиями перетаскивали в горн, на угли, но теперь уже для подогрева, и выковывали из нее брусок или полоску - что требовалось. А перед сдачей внимательно осматривали каждую полоску, высекали пленки, крупинки «соку» и вновь нагрев, правили под молотом, стремясь не допустить при этом заметных молотовин. И лишь после этого железо шло на пробу.

Таким образом, мастер с подмастерьями выделывал не более десяти пудов железа, получая за эту «адову работу» сущие копейки: мастеру демидовская контора за каждый пуд платила по три копейки, а подмастерьям - по копейке с четвертью. Но это в том случае, если железо получалось «не плоше свицкого», а если хуже, то плату мастеру сбрасывали до одной копейки.

Не так-то просто было заставить работать людей в этой «адской пучине». Наставления Акинфия Демидова, отлично разбиравшегося во всех тонкостях кричного дела, говорят сами за себя: «Железо делать добрым мастерством, не пленковатое и концы б были проваренные, и наковальни были б не логованые, и крицы были б не чугуноватые и клеймили б прямо. А неисправных мастеров наказать до их охоты. Сечь без всякой пощады. А мирволить будете и вам такое ж наказание. Акинфий Демидов». Естественно, после таких «отеческих» наставлений хозяина кричные мастера работали до изнеможения, так что после смены свеженадетая холщовая рубаха от соли «колом стояла». Испытания Уральскому железу определил сам Петр I. Указом Берг-коллегии от 1722 года для пробы железа полагалось в землю вкопать круглый, толщиной в шесть вершков, стол с выдолбленной в нем по размеру полосы дырой. Полоса просовывалась в дыру и обвивалась вокруг стола трижды. Потом разматывалась и исследовалась: если «знаку переломного не явила», значит, признавалась годной для дальнейших испытаний.

Для вторых проб выбирались двое самых сильных кузнецов, которые брали полосу за конец и изо всей силы ударяли ею о край наковальни три раза. «Потом, другими концом обратя, также трижды ударять», - гласила инструкция. На доброй полосе должен был остаться только след от удара о наковальню. Если же в этом месте полоса «знак переломный явила», а тем паче вообще переломилась, то шла в брак, а работу мастеру и его подмастерьям оплачивали в три раза дешевле. Не говоря уже о хозяйском гневе.

Конечно, добиться такого железа, чтобы оно прошло оба эти жестокие испытания, было нелегко - тут уж действительно могло выручить только глубокое профессиональное мастерство, передававшееся из поколения в поколение.

После проб железо, наконец, считалось вполне годным и клеймилось фирменным знаком - силуэтом соболя. А отбракованные полосы и брусья шли на новый передел - на сталь.

Сталь, очевидно, для мастеров того времени была наиболее трудным и наиболее загадочным материалом. Во всяком случае, изучая инструкции и постановления того времени, нельзя не прийти в изумление - сколько же тяжкого труда, времени и затрат угля требовалось для изготовления стали! Очевидно, и здесь во главу дела была поставлена та же жестокая традиционность, как и в механическом оборудовании заводов. Трудно, например, понять, зачем уже готовое, обезуглероженное и прокованное железо вновь в горнах обращалось в чугун, но именно с этой операции и начиналось на Нижнетагильском заводе приготовление стали. После этого переплавленный в горне чугун выпускался такими же каплями и струями, как и при нормальном кричном деле, однако, не на дно горна, а на землю, где и делился на небольшие крицы, которые затем поднимали на угли, вновь проваривали, каждый раз густо посыпая «треской» - железными крошками.

Затем такая «тресковая» крица окуналась в жидкий чугун, проковывалась под молотом и закаливалась в воде. Но это по сути лишь подготовка к самому процессу получения стали.

Выкованные таким образом плашки опять проваривали в горне, на этот раз посыпая песком, несколько раз проковывали под молотом, гнули, вытягивали в прут и лишь после всего этого закаливали в воде по-настоящему. То и была сталь, и ее испытывали точно так же, как и железо, - битьем о край наковальни. Только в отличие от железа сталь должна была сломаться.

Надо сказать, что, несмотря на такой сложный и малопонятный с точки зрения современного металловеда процесс, в какой-то степени напоминающий приготовление булата, тагильская сталь в отличие от чугуна и железа высоким качеством не блистала, и за границей, особенно в Англии, предпочитали из тагильского железа варить сталь по собственным рецептам и методам.

1.2.6 Достоинства и недостатки производства тагильского металла

В. И. Геннин писал о Нижнетагильском заводе: «по указу 1720 года, данному камисару Никите Демидову, построен на Тагил реке в 1725 году от Невьянска в 57 верстах. При оной построено 4 домны и 2 молота и из оных одна домна пущена в ход декабря за 25-го числа того ж году.

Руды к тому заводу на плавку чугуна берутся с нижеуказанных рудников: 1) с Высокогорского, в нем руда лежит и лежит магнитная; 2) с Гальянского, что подле речки Рудянки и Гальянского болота. Место, где та руда лежит, невесьма высокое и в прошлых годах на одном руднике руды не сколько добыто было между пустою серою землею и за малостию в том месте руды оной рудник оставлен, а кем обысканный - неизвестно».

Из этого же описания видно, что постоянно в ходу были лишь доменные печи, а две другие, очевидно, ремонтировались: горновой камень, которым облицовывалась домна изнутри, выгорал довольно быстро, а разбор, даже частичный, домны, которая представляла собой по сути дела крепостную башню, был, конечно, делом не легким. И тем не менее, работая только на двух домнах, Нижнетагильский завод уже в то время, в начале тридцатых годов XVIII века быстро выдвинулся в число крупнейших на Урале. Если, например, Невьянский завод выплавлял в год 86 - 87 тысяч пудов чугуна, то Нижнетагильский почти в три раза больше - 240 тысяч.

Но не только это выдвигало Нижнетагильский завод. С самого начала он выпускал самый дешевый металл, что очевидно, объясняется прежде всего отличным качеством высокогорской руды и близостью ее добычи от завода.

Немаловажным обстоятельством было и то, что Нижнетагильский завод в отличие от других никогда не знал забот и с флюсом, в качестве которого в домну шел известняк все в той же горы Высокой. Это позволяло Акинфию Демидову на обслуживании доменной печи не более 15 человек - цифра, как можно понять из архивных документов, для других заводов практически недостижимая.

Сравнивая экономические показатели двух соседних заводов - Невьянского и Нижнетагильского, приводятся такие данные: если на Невьянском заводе один пуд чугуна Демидовым обходился 6 ѕ копейки, то на Нижнетагильском в 6 копеек. Еще резче выглядела эта разница в стоимости, когда дело доходило до литья. Низкая стоимость высокогорской руды позволяла Демидовым заменять ею местные, менее качественные не только в Невьянске, но и в более отдаленных заводах.

То есть, можно сделать вывод, что близость всех технологических материалов, наилучшее оборудование и хорошая организация являлись плюсами, «козырными картами» в производстве тагильского металла, позволяющими ему быть самым качественным и самым дешевым по тем временам.

Обязательно отметить высокий уровень организации производства на демидовских заводах. В основных цехах существовала сдельно-премиальная система: перевыполнившие норму выработки мастера получали премию, еженедельно выявлялись лучшие из них и тоже награждались.

Управители заводов были обязаны регулярно доставлять в Главную контору ежемесячные, двухнедельные и недельные («седьмичные») рапорты. Работавший на Нижнетагильском заводе Демидовых в конце XVIII века шведский металлург И.Э.Норберг изумлялся тому, что заводская администрация раз в две недели доносила в Главную контору об объеме произведенной за это время продукции, что позволяло правлению следить за ритмичностью работы предприятий и в случае необходимости принимать срочные меры. В Западной Европе подобная статистика даже в XIX веке была большой редкостью. То есть четкую организацию и своевременный учет производства можно отнести к факторам, положительно влияющим на общую деятельность и процветание Демидовских заводов.

А вот к минусам, к недостаткам можно отнести сложности транспортировки продукции завода. Оторванность Урала от центра России создала огромные трудности по транспортировке железа к рынкам сбыта. Единственной транспортной магистралью в то время был Камско-Волжский водный путь, поэтому, едва закончив вывозку угля из куреней на завод, приписные крестьяне переключались на перевозку откованного железа и чугунного литья к чусовским пристаням - в Усть-Утку и Сулем: Нижнетагильский завод в этом отношении при всех своих плюсах и достоинствах имел и один весьма существенный минус - располагался на восточном склоне Уральского хребта, тогда как Чусовая, по которой можно было сплавлять железо в Каму, была на западном. Дорога от Нижнетагильского завода к Чусовой шла через Висимский завод, поднимаясь затем на перевал. Это был мучительный семидесятиверстный путь в лютые морозы и вьюги, иной раз засыпавшие снегом целые обозы. Но еще тяжелее и опаснее был следующий участок - по Чусовой.

Круглый год в Усть-Утке плотники строили барка-коломенки, каждая из которых могла поднимать до шести тысяч пудов. Ранней весной, сразу после ледохода, под выстрелы пушки коломенки, груженые чугуном и железом, отпускались «по струе». На коломенки набирали пришлый народ - завод обязывался уплатить за них недоимки, ценности этот пришлый народ для Демидовых не имел никакой (не свои ведь крепостные), и рисковали заводчики в этом опасном сплаве не столько людьми, сколько своим товаром - железом.

За сотни верст, кто на попутных, а кто и пешком, шли завербованные на «железный караван» крестьяне, шел на смертельно опасную работу с молитвами и уповая на «божескую милость», вручая свои жизни лоцманам. С огромной скоростью, местами до четверти километра в минуту, неслись барки-коломенки, управляемые веслами-потесями, мимо грозно ревущих скал-бойцов. И сто лет спустя сплав коломенок с железом по Чусовой сохранился без изменений, о чем свидетельствуют записки Д.Н.Мамина-Сибиряка. «Некоторые из них, - писал он, при ударе о боец переворачивает прямо вверх дном, а между тем барка имеет в длину 18 сажен и в ширину 4 сажени, в ней грузу 15000 пудов и около шестидесяти человек бурлаков...».

Но если барке сопутствовала удача, если она благополучно миновала все скалы-бойцы и не «обмеливалась», то 400 верст до Перми проходили всего за три дня. Конечно, никакими обозами, даже зимой, по санному пути перевезти все 200 - 300 тысяч пудов железа и чугунного литья - продукцию только одного Нижнетагильского завода - до Перми было невозможно. Вот и приходилось идти на такой страшный риск.

Но дальше путь вниз по Каме был несравненно спокойнее и безопасней. В устье Камы железо перегружали на барки меньшего размера - дальше предстояло идти вверх по течению конной, а то и бурлацкой тягой. Первая по Волге крупная сдача железа бывала, как правило, в Макарьеве - старинном кержацком селе, известном на всю Россию своей «Макарьевской ярмаркой». И снова в путь, теперь уж до самой Твери или Вышнего Волочка, где караван обычно зимовал, чтобы весной опять по «верховой воде» пройти знаменитые Боровические ворота-пороги. Затем, благополучно пройдя озеро Ильмень, реку Волхов и Ладожский канал, караван с железом входил, наконец, в Неву, чтобы через пару дней пристать с Адмиралтейской пристани Петербурга. А здесь уж железо, клейменое силуэтом соболя, сдавалось в казну или продавалось иностранным купцам, расходясь дальше по всему свету.

1.3 Мастера и «работные людишки» демидовских заводов

Демидовым везло на талантливых людей. Многими из успехов на своих заводах хозяева были обязаны энтузиазму и трудовому творчеству заводских умельцев, новаторов, талантливых мастеров.

Так уж получилось, что сегодня широко известны и прославлены имена «тагильских умельцев» - Ефима и Мирона Черепановых, Егора Кузнецова, Климентия Ушакова и других. Слава их заслужена. Но совсем незаслуженно забыты или полузабыты, или просто остались неизвестными имена демидовских мастеров, которые ещё в первой половине XVIII века своими изобретениями и открытиями так высоко вознесли Россию в металлургии и технике.

В ХХ веке западные экономисты сделали открытие: главной причиной промышленного успеха, главным богатством является не капитал, а таланты, знания людей, их способность создавать богатства. Можно вспомнить, что в не очень давние годы не только пропагандисты, но и историки-профессионалы объясняли горное могущество Демидовых с нещадной эксплуатацией. Что было, то было - и каторжный режим, и обманы, и обсчеты, и жестокие наказания, и даже злодеяния. Об этом свидетельствуют исторические документы и народные легенды. Но по жестокости эксплуатации им не уступали и казенные заводы, а демидовских показателей достичь не могли.

Оказывается Демидовы мало платили, а порой и обсчитывали приписных крестьян, которые выполняли подсобные, неквалифицированные работы. специалистов же они ценили хорошо, лучше, чем на других заводах, и на этом выигрывали. Никита и Акинфий Демидовы выискивали и собирали талантливых мастеров любыми способами: принимали беглых и пришедших с других заводов, выпрашивали у губернаторов и горных начальников, переманивали у своих конкурентов, выписывали за большие деньги иноземцев или просто-напросто крали.

По подсчетам историка А.С.Черкасовой, уже в 1921 году на Невьянском заводе находилось 250 квалифицированных работников - мастеров и подмастерьев, в то время как на Алапаевском их имелось всего 73. Причем, только пятая часть специалистов прислана в Невьянск «по указу», а остальные наняты «вольным наймом».

Готовых мастеров тогда в России было мало. А Невьянский завод рос, и множились его фабрики, строились новые заводы. Росла и потребность в спеицалистах. А раз нет готовых мастеров - нужно их создать, выучить. И Невьянский завод Демидовы превратили в своего рода школу, «академию» по подготовке мастеров высокого класса, и это произошло ещё во времена Никиты Демидова. У них обучались ученики и казенных заводов. Демидовские мастера участвовали в сооружении многих казенных заводов. О нехватке хороших мастеров Геннин писал и адмиралу Апраксину, покровителю Никиты Демидова: «Того ради покорно прошу - пожалуй, мой батюшка, изволь к нему отписать, чтобы он в даче оных мастеров со мною не спорил».

Лучшими в России стали доменные мастера уральских заводов Демидова. Причем они возводили оборудование вовсе не по существующему английскому образцу, а по вновь изобретенному, в несколько раз превосходящему лучшие европейские.

Сейчас доказано, что в строительстве Невьянской башни впервые в мире был использован принцип железобетона, нашедший своё широкое применение в зодчестве уже в ХХ веке. Там же был установлен металлический громоотвод, тогда как во всех учебниках по физике записано, что громоотвод (молниевод) изобретен американским учетным в 1752 году. Все эти изобретения, прямо скажем мирового масштаба, а имена изобретателей могли бы стать национальной гордостью. Но не стали. Мы не знаем имен этих гениальных мастеров, как и имени изобретателя царь-домны, и почему так? - один из загадочных вопросов, которые возникают при изучении истории первых Демидовых.

Одна из версий: Демидовы принимали на своих заводах беглых, которые находились вне закона и скрывались от правительства или церкви. Среди них могли находиться и незаурядные мастера, чей талант раскрылся на заводе. Но Демидовы опасались упоминать их имена в документах.

Очень важно рассказать о связи Демидовых со старообрядцами. Дело в том, что уже давно историками говорится, что заводы Демидова стали «раскольничьими гнездами»: раскольники заинтересовали Акинфия прежде всего принадлежностью к рудному и литейному делу, именно среди старообрядцев объявились рудоплавцы самого высокого класса. Демидовы и раньше старались привлечь на свои заводы староверов разных городов, например, ещё в 1716 году по приказу царя (которого, надо полагать, умолил об этом Демидов) начальник олонецких заводов прислал в Невьянск доменщика Федора Казанца и «дощатого» мастера Плечева. Но были и другие пути привлечения мастеров из раскольников, сокрытые от посторонних глаз. Демидовы, и особенно Акинфий Никитич, выходили прямо на старообрядческих руководителей и имели с ними дела.

А когда в свои последние годы Петр I обрушил на староверов волну репрессий, десятки тысяч раскольников нашли прибежище на Урале и в Сибири, очень многие оказались на демидовских заводах и работали у Акинфия рудознатцами, мастерами, подмастерьями. Все (буквально все!) приказчики и управляющие его заводов были раскольниками. А ведь грозный Петр требовал, чтобы староверам «ни у каких дел начальниками не быть, а быть токмо в подчинении». Но Акинфий дерзко пренебрегал императорскими угрозами и каждый раз бросался на защиту своих приказчиков-раскольников, если им угрожала опасность от властей. Были случаи когда он вытаскивал их из лап Тайной канцелярии.

Старообрядцы составили костяк, основное население Акинфиевых заводов. Чтобы не быть голословной, сошлюсь на подсчеты профессиональных историков: «На 12 уральских заводах А.Демидова во время второй ревизии учтено 4159 раскольников…Они составляли 43% людей, учтенных ревизией. Однако на самом деле раскольников было больше, так преследования со стороны светских и духовных властей заставляли многих скрывать своё вероисповедание".

Получается, что демидовская горная империя - в то же время и царство старообрядческое; Невьянск, а затем и Нижний Тагил превратились не только в горные, но и раскольничьи столицы, произошло соединение, скорее даже слияние старообрядчества с демидовским горным царством. Старообрядца становятся управляющими заводов, приказчиками, занимают и все другие руководящие должности в заводских поселках. Большинство их - и среди мастеровых, и работных людей. Это выгодно Акинфию - среди раскольников много одаренных людей, они не пьют вина, умеют хранить тайны и секреты, дисциплинированы и терпеливы, великолепно работают. Это на руку и старообрядцам - могучая фигура Акинфия Демидова защищает их от преследований и репрессий светских и церковных властей.

Такой симбиоз, оказавшийся на удивление живучим и плодотворным, существовал около трех десятилетий при жизни Акинфия и несколько лет после его смерти. И если учитывать то, что старообрядцы стояли за самобытную, творческую и самостоятельную личность, протестуя против жестоких попыток Петра и его преемников превратить подданных лишь в покорных исполнителей, то можно только восхищаться так называемой «кадровой политикой» Акинфия Демидова, с которой его заводы процветали и развивались.

Но вот и другие данные…

Иначе обращались Демидовы со своими крепостными - «работными людишками». Страшная картина открывается со страниц журналов наказаний частных заводов тех лет и со страниц рапортов управителей и приказчиков владельцам, хозяевам заводов. Порой эти канцелярские деловито-хладнокровные рапорты, спокойно перечислявшие, сколько за истекшую неделю высечено розгами, сколько заковано в кандалы, а сколько просто так замордовано мастеровых и крестьян, представляют собой единственный документ, по которому можно проследить истоки дела или найти автора изобретения. «Со страниц рапортов с аккуратно выполненными таблицами, - с горечью писал Б. Кафенгауз, изучая архивные документы демидовских заводов, - заполненных тщательно цифрами, доносится голос жестоко замученных людей, топивших в вине свое горе и неволю. Они «отлучались» от тяжких работ или, не выдержав, разражались «дерзкой» речью против ближайших мучителей. Порка, выстрижение лба, цепи, кандалы и заводская тюрьма назначались несчастным по простому распоряжению приказчиков или по велению владельца, без какого-либо контроля со стороны властей».

«Железо сибирское, - писал В.Н.Татищев в 1736 году, лутчее есть в России, и оного ныне до полумиллиона пудов в Англию и Голландию продается, дешевле шведского. Вскоре же, чаятельно, оного вчетверо и более умножится».

Как свидетельствуют архивные документы, из всех уральских заводов лишь два - казенный Екатеринбургский и демидовский Нижнетагильский - отличались постоянством работы и четко организованным ритмом. На абсолютном большинстве заводов, как отмечает Д.Кашинцев, «доменные печи бездействовали годами, а периоды работ выявляли весьма сильные колебания в отношении выхода продукции. Более или менее на одном высоком уровне держался Екатеринбургский завод, эти перебои создавались многими причинами - и засушливыми годами, когда высыхали пруды, и нехваткой рабочих рук, и традиционной сезонностью работы, которая заставляла отпускать на сельскохозяйственные работы не только приписных крестьян, но и самых мастеровых. Лишь «домны Демидова, - заключает Д.Кашинцев, - действовали несравненно исправнее казенных. Годичные колебания продукции его заводов соответствовали, надо думать, колебаниям лучшего из казенных Екатеринбургского завода». Но достигалось это благополучие жестокой эксплуатацией мастеровых, горняков и приписных крестьян.